(57)【要約】      （修正有）【課題】駆動力（加圧力）を効率的に増幅させ、安価で小型の駆動源を適用することができながら、しかもシート材から切り屑が発生しないようにシート材を大きな切断力で切断することができるシート材の切断装置を提供する。【解決手段】切断するシート材２の幅よりも幅の広い切断刃１１が装着された切断刃取付部１０と、切断刃取付部１０を上下方向に摺動可能に支持する側枠部２０と、切断刃取付部１０に装着された切断刃１１に対向して配設される切断刃受け部３０と、側枠部２０に連結された上枠部４０と、上枠部４０に装着されたエアシリンダ５０と、エアシリンダ５０のロッド５２の駆動に連動させて切断刃取付部１０を上下方向に往復動させるトグル機構６０とを装備する。【選択図】図１
0003119189.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
切断するシート材の幅よりも幅の広い切断刃が装着される切断刃取付部と、          
該切断刃取付部を上下方向に摺動可能に支持する側枠部と、
前記切断刃取付部に装着された切断刃に対向して配設される切断刃受け部と、
前記側枠部に連結された上枠部と、
該上枠部に装着された空圧機器と、
該空圧機器の作動部の駆動に連動させて前記切断刃取付部を上下方向に往復動させるト
グル機構とを含んで構成されていることを特徴とするシート材の切断装置。
【請求項２】
前記切断刃がトムソン刃であることを特徴とする請求項１記載のシート材の切断装置。
【請求項３】
前記切断刃受け部における前記切断刃の当接面には、該切断刃より軟質の部材が配設さ
れていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のシート材の切断装置。
【請求項４】
前記トグル機構が、                                                            
一端が前記上枠部に揺動可能に取り付けられた第１のリンク部材と、
一端が前記切断刃取付部に固着されたリンク取付部材に揺動可能に取り付けられた第２
のリンク部材と、
一端が前記第１及び第２のリンク部材の他端に揺動可能に取り付けられ、他端が前記空
圧機器の作動部に揺動可能に取り付けられた第３のリンク部材とを含んで構成され、これ
ら各リング部材が左右対称に配設されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの
項に記載のシート材の切断装置。
【請求項５】
前記トグル機構における前記第１のリンク部材と前記第２のリンク部材とが直線状にな
る手前で、前記切断刃取付部に装着された切断刃が前記切断刃受け部上の前記シート材に
当接し、前記第１のリンク部材と前記第２のリンク部材とが直線状になるときには、前記
切断刃により前記シート材が押し切られ済みとなるように前記切断刃の高さ位置が設定さ
れていることを特徴とする請求項４記載のシート材の切断装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案はシート材の切断装置に関し、より詳細には、樹脂シート等のシート材を切断す
るためのシート材の切断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、連続した樹脂シートを熱成形して、食品等を収容するトレイ等の容器や該容器の
蓋等の樹脂性の成形品を形成するための熱成形機ラインにおいては、巨大なロール状に巻
かれた樹脂シートを引き出して熱成形機により熱成形して多数の成形品を一体的に縦横に
並べた状態に形成した後、該成形樹脂シートを所定の長さに切断するために切断装置が使
用されている。
【０００３】
この工程で使用されている従来の切断装置は、固定刃と、該固定刃と対向して設けられ
た可動式傾斜刃とを備えたギロチン式の切断装置であったため、前記固定刃と前記可動式
傾斜刃とがすり合わされて成形樹脂シートが切断される際に該成形樹脂シートから切り屑
が大量に発生してしまうという課題があった。
【０００４】
一方、樹脂成形品等の切断時に樹脂成形品からの切り屑を発生させないようにするため
にトムソン刃と呼ばれる切断刃が利用されている（例えば、下記の特許文献１参照）。
トムソン刃を用いて幅の広い樹脂シートを切断（すなわち、押圧切断）する場合、切断
時に大きな加圧力が必要となるため、従来、トムソン刃の駆動源には大きな加圧力が得ら
れる油圧機器（いわゆる、油圧シリンダ）が一般的に使用されていたが、油圧機器を適用
した場合、設備が大型になるとともに、切断装置のコストも高くつくという課題があった
。
【特許文献１】特開２００５−１１８９１９号公報
【考案の開示】
【課題を解決するための手段及びその効果】
【０００５】
本考案は上記課題に鑑みなされたものであって、駆動力（加圧力）を効率的に増幅させ
、安価で小型の駆動源を適用することができながら、しかもシート材から切り屑が発生し
ないようにシート材を大きな切断力で切断することができるシート材の切断装置を提供す
ることを目的としている。
【０００６】
本考案者は、駆動源として油圧機器よりも駆動力が小さく、安価で小型の空圧機器（い
わゆる、エアシリンダ）を使用しても、大量の切り屑が発生する可動式傾斜刃を使用しな
いシート材の切断機構を鋭意検討した結果、空圧機器に倍力機構の一つであるトグル機構
を動力伝達機構として組み合わせることにより、前記空圧機器の駆動力を効率的に増幅さ
せて、大きな加圧力が必要な幅の広い水平切断刃を使用した場合でも前記シート材を大き
な切断力で切断することができることを見いだし、本考案を完成するに至った。
【０００７】
すなわち本考案に係るシート材の切断装置（１）は、切断するシート材の幅よりも幅の
広い切断刃が装着される切断刃取付部と、該切断刃取付部を上下方向に摺動可能に支持す
る側枠部と、前記切断刃取付部に装着された切断刃に対向して配設される切断刃受け部と
、前記側枠部に連結された上枠部と、該上枠部に装着された空圧機器と、該空圧機器の作
動部の駆動に連動させて前記切断刃取付部を上下方向に往復動させるトグル機構とを含ん
で構成されていることを特徴としている。
【０００８】
上記シート材の切断装置（１）によれば、前記空圧機器の作動部の駆動力を伝達する機
構として、前記トグル機構が構成されているので、前記切断刃取付部を押し下げる力、す
なわち、前記シート材を切断するための押圧力を効率的に増幅させることができる。した
がって、油圧機器よりも駆動力が小さな前記空圧機器を使用した場合でも、幅の広い切断
刃によるシート材の切断を大きな切断力で行うことができ、しかも装置の小型化及びコス
トダウンを図ることができる。また、前記切断刃が、前記シート材を介して前記切断刃受
け部に押し当てられ、該押圧力により前記シート材が切断されるので、該切断時における
前記シート材からの切り屑の発生をなくすことができ、異物混入の防止、作業環境の改善
を図ることができる。
【０００９】
また本考案に係るシート材の切断装置（２）は、上記シート材の切断装置（１）におい
て、前記切断刃がトムソン刃であることを特徴としている。
上記シート材の切断装置（２）によれば、前記切断刃がトムソン刃であるので、切断時
における前記シート材からの切り屑の発生をなくすのに適した切断装置とすることができ
る。
【００１０】
また本考案に係るシート材の切断装置（３）は、上記シート材の切断装置（１）又は（
２）において、前記切断刃受け部における前記切断刃の当接面には、該切断刃より軟質の
部材が配設されていることを特徴としている。
【００１１】
上記シート材の切断装置（３）によれば、前記切断刃受け部における前記切断刃の当接
面には、該切断刃より軟質の部材が配設されているので、前記シート材が切断されたとき
に、前記切断刃が、該切断刃より軟質の部材、例えば、樹脂板等に当たるため、前記切断
刃の刃先の損傷を防止することができる。
【００１２】
また本考案に係るシート材の切断装置（４）は、上記シート材の切断装置（１）〜（３
）のいずれかにおいて、前記トグル機構が、一端が前記上枠部に揺動可能に取り付けられ
た第１のリンク部材と、一端が前記切断刃取付部に固着されたリンク取付部材に揺動可能
に取り付けられた第２のリンク部材と、一端が前記第１及び第２のリンク部材の他端に揺
動可能に取り付けられ、他端が前記空圧機器の作動部に揺動可能に取り付けられた第３の
リンク部材とを含んで構成され、これら各リング部材が左右対称に配設されていることを
特徴としている。
【００１３】
上記シート材の切断装置（４）によれば、前記空圧機器の作動部が上から下に駆動する
時、前記第３のリンク部材の一端が、前記第１のリンク部材の他端の描く円周に沿って下
降してゆき、前記第１のリンク部材と前記第２のリンク部材とが、内側に折れ曲がった状
態から直線状になってゆき、これらリンク部材の駆動により、前記切断刃取付部を下方に
押し下げる力を左右均等に効率的に増幅させることができる。
【００１４】
また本考案に係るシート材の切断装置（５）は、上記シート材の切断装置（４）におい
て、前記トグル機構における前記第１のリンク部材と前記第２のリンク部材とが直線状に
なる手前で、前記切断刃取付部に装着された切断刃を前記切断刃受け部上の前記シート材
に当接し、前記第１のリンク部材と前記第２のリンク部材とが直線状になるときには、前
記切断刃により前記シート材が押し切られ済みとなるように前記切断刃の高さ位置が設定
されていることを特徴としている。
【００１５】
上記シート材の切断装置（５）によれば、前記トグル機構による駆動力（加圧力）の増
幅作用が最大限に得られるポイント、すなわち、前記第１のリンク部材と前記第２のリン
ク部材とが直線状になるときに、前記シート材の切断を行うことができ、前記トグル機構
から伝達される力をロスすることなく、前記シート材を大きな切断力で切断することがで
きる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本考案に係るシート材の切断装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１
は、実施の形態に係るシート材の切断装置を模式的に示した正面図であり、左半分に切断
刃が上方に位置する状態、右半分に切断刃が下方に位置する状態を示している。図２は、
図１におけるII−II線断面図（切断刃が下方に位置する状態図）である。
【００１７】
図中１は、シート材の切断装置を示しており、シート材２を幅方向で切断する装置であ
り、例えば、連続した樹脂シートを熱成形して、食品等を収容するトレイ等の容器や該容
器の蓋等の樹脂性の成形品を形成するための樹脂シートの熱成形ラインにおいて使用され
、巨大なロール状に巻かれた樹脂シートを引き出して、図示しない熱成形機により熱成形
して多数の成形品を一体的に縦横に並べた状態に形成した後、シート材の切断装置１によ
って、成形樹脂シートが所定の長さに切断されて、後工程に送り出されるようになってい
る。
【００１８】
シート材の切断装置１で切断されるシート材２の材質は、特に限定されないが、例えば
、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、ＰＳ（ポリスチレン）、発泡ポリスチレン、ＰＰ（ポリプ
ロピレン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＣ（ポリカーボネイト）、ＡＢ
Ｓ樹脂、メタクリル樹脂、生分解性樹脂等の材質の樹脂シートが適用可能である。また、
前記熱成形機は、例えば、真空成形、圧空成形、絞り成形、プレス成形等の熱成形方法に
よって、樹脂シート上に成形品を形成するものである。
【００１９】
シート材の切断装置１は、切断するシート材２の幅（例えば、１１００ｍｍ程度）より
も幅の広い（例えば、１２５０ｍｍ程度の）水平な切断刃１１が装着される切断刃取付部
１０と、切断刃取付部１０を上下方向に摺動可能に支持するガイド部２１を有する側枠部
２０と、切断刃取付部１０に装着された切断刃１１に対向して配設される切断刃受け部３
０と、側枠部２０に連結された上枠部４０と、上枠部４０に装着されたエアシリンダ５０
（空圧機器）と、エアシリンダ５０のロッド５２の駆動に連動させて切断刃取付部１０を
上下方向に往復動させるトグル機構６０とを含んで構成されている。シート材の切断装置
１は、取付台車（図示せず）等の取付台７０に固定されるようになっている。
【００２０】
切断刃取付部１０は、１枚の帯状のトムソン刃からなる切断刃１１と、切断刃１１の両
側面を挟んで保持するように複数の部材で構成された挟持部１２と、挟持部１２を支持す
る支持枠部１３と、支持枠部１３の両端に取り付けられたガイド係合部１４とを含んで構
成されており、ガイド係合部１４は、側枠部２０のガイド部２１に係合されるように構成
されている。また、支持枠部１３の略中央部分には、後述するトグル機構６０の第２のリ
ンク部材６２の一端６２ａを揺動可能に取り付けるためのリンク取付部材１５が固着され
ている。
【００２１】
側枠部２０は、切断刃取付部１０のガイド係合部１４が係合されるガイド部２１が設け
られたガイド支持枠２２と、ガイド支持枠２２と上枠部４０とを連結する連結支柱２３と
を含んで構成されており、連結支柱２３は、固定具２４によってガイド支持枠２２と上枠
部４０とに固着され、ガイド支持枠２２の下端部は、図示しない固定具により取付台７０
に固着されている。なお、ガイド部２１とガイド係合部１４との係合構造は、切断刃取付
部１０を上下方向に摺動させることができる構造であればよく、枠に係合させる構造や、
軸に係合させる構造等を適用することができる。
【００２２】
切断刃受け部３０は、取付台車の取付台７０上に配設され、切断刃１１の刃先が当接す
る当板台として機能するものであり、切断刃１１より軟質の、例えばＰＰ（ポリプロピレ
ン）からなる樹脂板３１が上面に配設されたアルミ板等からなる受け板３２と、受け板３
２を支持する脚部３３とを含んで構成されている。なお、受け板３２を前後方向に位置調
整可能な位置調整機構、例えば、受け板３２に連結された回転軸をモータ（いずれも図示
せず）で回転させることにより、回転軸に連結された受け板３２を前後方向に移動させる
構成とすることもできる。
【００２３】
上枠部４０は、側枠部２０の連結支柱２３に連結されており、枠底部材４１、中板４２
、枠壁板４３、装着台４４、及び端面板４５を含む複数の枠部材が組み付けられて構成さ
れている。
【００２４】
枠底部材４１は、側面視凹形状で、側枠部２０間の幅を有し、底面中央部分に開口部４
１ａが形成されている。中板４２は、平板形状で、側枠部２０間の幅を有し、枠底部材４
１の上面に配設され、固定具（図示せず）で、その外周部が固着されており、中央部分に
開口部４２ａが形成されている。中板４２の開口部４２ａの幅は、枠底部材４１の開口部
４１ａの幅よりも小さく設定されており、また、中板４２の開口部４２ａを挟んで両側底
面には、後述するトグル機構６０の第１のリンク部材６１の一端６１ａを揺動可能に取り
付けるためのリンク取付部４６が固着されている。
【００２５】
枠壁板４３は、平板形状で、側枠部２０間の幅を有し、中板４２の正面及び背面側の両
側面に、その下端部が固着されて壁面を構成している。装着台４４は、正面視逆凹形状で
、中板４２の開口部４２ａ上に固定具（図示せず）で固着されており、装着台４４には、
エアシリンダ５０がロッド５２を下向きにして垂直に装着されるようになっている。また
、枠底部材４１の略中央部には、側面視凹形状をしたロッド案内枠４７が固着されている
。
【００２６】
装着台４４に取り付けられたエアシリンダ５０は、シリンダ５１と、シリンダ５１内に
配設されたピストン（図示せず）と、ピストンに連結されたロッド５２とを含んで構成さ
れ、ピストンは、シリンダ５１の両側の空気室に供給された圧縮空気の圧力差によって、
シリンダ５１内を上下に移動し、ピストンの動きに連動してロッド５２も上下に移動する
ように構成されている。また、ロッド５２の先端部は、後述するトグル機構６０の第３の
リンク部材６３の他端６３ｂが揺動可能に取り付けられるように構成されており、エアシ
リンダ５０には、空気圧縮機等が管路（いずれも図示せず）を介して接続されている。
【００２７】
トグル機構６０は、切断刃取付部１０と上枠部４０との間に配設されており、一端６１
ａが上枠部４０のリンク取付部４６に揺動可能に取り付けられた角棒形状をした２本１組
の第１のリンク部材６１と、一端６２ａが切断刃取付部１０のリンク支持部材１５に揺動
可能に取り付けられた角棒形状をした２本１組の第２のリンク部材６２と、一端６３ａが
第１のリンク部材６１の他端６１ｂ及び第２のリンク部材６２の他端６２ｂに挟まれた状
態で揺動可能に取り付けられ、他端６３ｂがエアシリンダ５０のロッド５２に揺動可能に
取り付けられた第３のリンク部材６３とを含んで構成され、これら各リング部材がエアシ
リンダ５０のロッド５２を中心として左右対称に配設されている。なお、第１のリンク部
材６１、第２のリンク部材６２及び第３のリンク部材６３の各部材の長さ等は、切断刃１
１の長さ等を考慮して、エアシリンダ５０の駆動力が効率的に増幅できるように設定され
ている。
【００２８】
なお、シート材の切断装置１の正面側及び背面側の略全面に（但し、シート材２の供給
が行えるように）、例えば、透明な樹脂パネルを配設して、作業者に対する安全性を高め
るように配慮された構成とすることもできる。
【００２９】
次に実施の形態に係るシート材の切断装置１の動作について、図１〜図３を参照して説
明する。図３は、実施の形態に係るシート材の切断装置１のトグル機構６０の各部の動き
を模式的に示した動作説明図である。
【００３０】
まず、シート材２（成形樹脂シート）の搬送装置（図示せず）等によって、切断刃取付
部１０が上に位置する状態、すなわち、ロッド５２の先端部が上に位置し、第１のリンク
部材６１と第２のリンク部材６２とが内側に大きく折れ曲がっている状態（図１の左半分
の状態、図３の点線で描いた状態）のときに、シート材２が切断刃受け部３０の受け板３
２上に搬送される。なお、前記搬送装置によって、シート材２の切断箇所が、切断刃取付
部１０の切断刃１１の真下に来るようにシート材２の搬送制御が適切に行われるようにな
っている。
【００３１】
次に、ロッド５２の先端部を下降させるようにエアシリンダ５０にエアが供給されると
、ロッド５２の下降に連動して、第３のリンク部材６３の一端６３ａが、第１のリンク部
材６１の他端６１ｂが描く円弧に沿って下降し、該下降に連動して第２のリンク部材６２
の一端６２ａも下降し、第１のリンク部材６１と第２のリンク部材６２との折れ曲がりが
小さくなりながら、すなわち直線状態に近づきながら切断刃取付部１０がガイド部２１に
沿って水平に下降する（図３の一点鎖線、二点鎖線で描いた状態）。
【００３２】
そして、ロッド５２の先端部がさらに下降して、第１のリンク部材６１と第２のリンク
部材６２とが直線状になる手前までくると（図３の二点鎖線で描いた状態から実線で描い
た状態までの間で）、切断刃取付部１０に装着された切断刃１１の刃先がシート材２に当
接し、その後、略水平状態に近づいた第３のリンク部材６３の横方向への力が、第１のリ
ンク部材６１と第２のリンク部材６２とに作用し、第２のリンク部材６２の一端６２ａが
さらに押し下げられ、第１のリンク部材６１と第２のリンク部材６２とが直線状になると
きには（図１の右半分の状態、図３の実線で描いた状態）、シート材２が切断刃１１で押
圧されて切断済となり、切断刃１１の刃先が、受け板３２の樹脂板３１に当接して、切断
が完了し、その後、所定の長さに切断されたシート材２は後工程に送り出される。
【００３３】
その後、エアシリンダ５０にロッド５２を上昇させるように空気が供給され、ロッド５
２の上昇に連動して、第３のリンク部材６３の一端６３ａが、第１のリンク部材６１の他
端６１ｂが描く円弧に沿って上昇し、該上昇に連動して第２のリンク部材６２の一端６２
ａも上昇し、第１のリンク部材６１と第２のリンク部材６２との折れ曲がりが大きくなり
ながら切断刃取付部１０がガイド部２１に沿って水平に上昇して、図１の左半分の状態（
図３の点線で描いた状態）に戻り、以下同様の処理が繰り返されて、シート材２の切断が
行われるようになっている。
【００３４】
上記実施の形態に係るシート材の切断装置１によれば、エアシリンダ５０（空圧機器）
のロッド５２（作動部）の駆動力を伝達する機構として、トグル機構６０が構成されてい
るので、切断刃取付部１０を押し下げる力、すなわち、シート材２を切断する押圧力を効
率的に増幅させることができる。したがって、油圧機器よりも駆動力が小さなエアシリン
ダ５０を使用した場合でも、幅の広いトムソン刃からなる切断刃１１によるシート材２の
切断を大きな切断力で行うことができ、しかも装置の小型化及びコストダウンを図ること
ができる。また、切断刃１１が、シート材２を介して切断刃受け部３０に押し当てられ、
該押圧力によりシート材２が切断されるので、該切断時におけるシート材２からの切り屑
の発生をなくすことができ、異物混入の防止、作業環境の改善を図ることができる。
【００３５】
また、切断刃受け部３０における切断刃１１の当接面に切断刃１１より軟質の部材であ
る樹脂板３１が配設されているので、シート材２が切断されたときに、切断刃１１が、切
断刃１１より軟質の樹脂板３１に当たるようになっており、切断刃１１の刃先の損傷を防
止することができる。
【００３６】
また、エアシリンダ５０のロッド５２が上から下に駆動する時、第３のリンク部材６３
の一端６３ａが、第１のリンク部材６１の他端６１ｂの描く円周に沿って下降してゆき、
第１のリンク部材６１と第２のリンク部材６２とが、内側に折れ曲がった状態から直線状
になっていくので、これらリンク部材６１〜６３の駆動により、切断刃取付部１０を下方
に押し下げる力を左右均等に増幅させることができる。
【００３７】
またトグル機構６０による加圧力の増幅作用が最大限に得られるポイント、すなわち、
第１のリンク部材６１と前記第２のリンク部材６２とが直線状になるときに、シート材２
の切断を行うことができ、トグル機構６０による力の伝達をロスすることなく、効率よく
前記シート材を切断することができる。
【００３８】
なお、上記実施の形態では、シート材の切断装置１が、成形樹脂シートの切断に適用さ
れる場合について説明したが、本考案に係るシート材の切断装置１は、成形樹脂シートの
切断用途に限定されるものではなく、種々のシート材の切断に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本考案の実施の形態に係るシート材の切断装置を模式的に示した正面図であり、左半分に切断刃が上方に位置する状態、右半分に切断刃が下方に位置する状態を示している。
【図２】図１におけるII−II線断面図である。
【図３】実施の形態に係るシート材の切断装置のトグル機構の動作を説明するための動作説明図である。
【符号の説明】
【００４０】
１    シート材の切断装置
１０  切断刃取付部
２０  側枠部
３０  切断刃受け部
４０  上枠部
５０  エアシリンダ（空圧機器）
５２  ロッド（作動部）
６０  トグル機構
【図１】
0003119189.tif 000003
【図２】
0003119189.tif 000004
【図３】
0003119189.tif 000005